Innlegg: Brennbar isolasjon i bygninger - dette vet vi om brannegenskapene

Bruken av polyisocyanurat (PIR), trefiber og cellulose som varmeisolasjon blir stadig mer utbredt i norske bygg, også i kombinasjon med trekonstruksjoner. Men hva skjer når disse materialene utsettes for brann? Kunnskapen har vært begrenset, og derfor har vi gjennomført omfattende forsøk for å undersøke hvordan produkter av denne typen brennbar isolasjon oppfører seg i ulike konstruksjoner.

PIR ble tidligere brukt mest under bakken og på tak, i kombinasjon med ubrennbare materialer. De siste ti årene har bruken økt til også å omfatte vegger og etasjeskiller, inkludert i lette trekonstruksjoner. Trefiber- og celluloseisolasjon har vært brukt i småhus med trekonstruksjoner siden 1980-tallet, og har det siste tiåret også funnet veien inn i større bygninger.

Forsøkene viser at når produktene monteres i hulrommet i vegger, etasjeskiller og tak av lette trekonstruksjoner, beskytter de stendere og bjelker mot brannen en periode ved å bremse temperaturøkningen både inni isolasjonen og på overflaten av trekonstruksjonen.

Både beskyttelsesevnen og brannmotstanden påvirkes av hvilken type kledning som benyttes.

Selv om alle de brennbare isolasjonsproduktene vi har brukt i forsøkene har brannteknisk klasse E, oppfører de seg ulikt i brann. Og det er viktig å merke seg at isolasjonsproduktene oppfører seg annerledes enn ubrennbare alternativer som glassull og steinull, og brennbar isolasjon av ekstrudert polystyren (EPS). Brannteknisk klassifisering etter EN 13501-1 alene gir ikke hele bildet. Klassen sier ikke noe om hvordan varme og brann sprer seg gjennom en hel konstruksjon, og produkter med samme klasse kan oppføre seg ulikt i en stor brann.

Vi har undersøkt:

• PIR-isolasjon (Kingspan Therma TW50)
• Trefiberisolasjon (Hunton Nativo®, både matter og innblåst)
• Celluloseisolasjon (Ekovilla matter og Isocell Evolution innblåst)

For sammenligning ble det også testet ubrennbare isolasjonsprodukter: glassull (Glava Proff 34) og steinull (Rockwool Flexi A). Alle produktene ble testet med samme tykkelse, selv om PIR har betydelig bedre varmeisolasjonsverdier enn de andre, mens cellulose og trefiber har dårligst verdi av de testede produktene.

Forsøkene ble utført i henhold til de europeiske standardene EN 1364-1 og EN 13823, samt en prosjekttilpasset testmetode der vi kunne undersøke både vegg og tak samtidig, inkludert overgangen mellom dem. I prøvemetoden gitt av EN 1364-1 testes brannmotstanden til en vegg, mens i EN 13823 testes brannegenskapene til materialene i et innvendig hjørne mellom to vegger. I EN 13823 ble det lagt inn skader i kledningen for å undersøke sårbarheten for feil og mangler.

Resultater:

1. Brann- og temperaturutvikling

· Isolasjonsprodukter av PIR, trefiber og cellulose kan bidra positivt til en bygningsdels brannegenskaper selv om de har lav brannteknisk klassifisering.

· De brennbare isolasjonsproduktene forkullet og brant. Forkullingslaget på overflaten bremset temperaturøkningen innover i isolasjonen. Til sammenligning blir glassull misfarget og smelter, mens steinull blir misfarget og porøs.

· De brennbare isolasjonsproduktene, sammen med kledningen, forsinket temperaturutviklingen inne i bygningsdelene og på trekonstruksjonene.

· Produkter av PIR, trefiber og cellulose kan i noen tilfeller gi like bra eller bedre brannbeskyttelse som bygningsdeler med steinull eller glassull.

· Riktig installasjon og fastholding av isolasjonen er viktig for å oppnå de gode effektene som er funnet her.

· Skader i kledningen ga lite brannspredning utover området med skaden, men faren for gjennombrenning av bygningsdelen øker.

2. Brannbeskyttende kledning

· 13 mm standard gipsplater ga bedre beskyttelse enn 12 mm kryssfinér.

· Gipsplaten beskyttet bakenforliggende isolasjon i ca. 17 minutter, mens kryssfinérplaten beskyttet i ca. 10 minutter.

3. Overgangen mellom vegg og tak

· Overgangen som ble testet, viste seg å ha god ytelse, det var ingen svakhetspunkter med raskere gjennombrenning enn i kledningen/himlingen ellers.

Hva betyr dette for byggenæringen?

• Økt kunnskap om brennbar isolasjon reduserer risikoen ved prosjektering av bygninger der slik isolasjon benyttes.
• Brennbare isolasjonsmaterialer av PIR, trefiber og cellulose kan være reelle alternativer til tradisjonell mineralull, noe som kan gi flere bruksområder for disse produktene.
• Korrekt oppbygging er avgjørende. Sig og nedfall av isolasjon kan svekke brannmotstanden.
• Valg av kledning har stor betydning, både for hvor god brannbeskyttelse den gir og hvor robust den er.
• Man må ha et bevisst forhold til materialvalg, oppbygging og brannbeskyttelse, og ikke anta at produkter med samme branntekniske klasse nødvendigvis oppfører seg likt i en reell brann.

Begrensninger i studien og videre arbeid

• Forsøkene er utført med eksponering mot en forhåndsdefinert temperaturkurve. Reelle branner kan avvike noe fra denne.
• Brennbare isolasjonsmaterialer kan bidra til brannutvikling og røykproduksjon. Dette må tas med i vurderingen ved prosjektering.
• Resultatene fra denne forskningen er lovende med hensyn til mulighetene for å oppnå nødvendig brannsikkerhet ved bruk av brennbar isolasjon. Men mer forskning trengs for å kartlegge brannegenskapene til flere produkter og hvordan de bidrar til brannutviklingen og hva som er nødvendig brannbeskyttelse av isolasjonen i ulike typer bygninger.
• Resultatene fra denne studien gjelder bare for produktene som er testet, og i de forsøksoppsettene som er benyttet. Løsninger som benyttes i bygninger må dokumenteres i hver enkelt byggesak.

Prosjektet er gjennomført i regi av forskningssenteret FRIC.

Dette er et leserinnlegg og meninger i innlegget står for forfatterens regning.